Forum: HF, Funk und Felder Schutzleiter Nachbildung mit LTspice


von P. (0xff)


Lesenswert?

Schönen guten Abend,

da das ganze einen kleinen EMV Beigeschmack besitzt hoffe ich das ich im 
richtigen Unterforum gelandet bin.

Ich möchte mit LTspice das Verhalten von X- und Y-Kondensatoren 
untersuchen. Wie bilde ich denn wohl am schlausten ein Einphasennetz 
(L/N/PE) nach?
L und N hätte ich jetzt einfach der Spannungsquelle zugeordnet und das 
GND Potential auf N gelegt. Aber wie verfahre ich mit dem Schutzleiter?

Ich bin auf eure Anregungen gespannt.
Vielen Dank

von Bernd (Gast)


Lesenswert?

P. S. schrieb:
> Aber wie verfahre ich mit dem Schutzleiter?
Das hängt von der Netzform ab.
Ich hätte mich am TN-C-S-System orientiert:
https://de.wikipedia.org/wiki/TN-System#TN-C-S-System

von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

Als "Ersatzimpedanz" für's 230/400V-Niederspannungsnetz wurde mal eine
Reihenschaltung aus (0,25+j0,25)Ohm je Phase vorgeschlagen
(Werte aus meiner Erinnerung;
die Induktivität wäre dann also 0,8 mH).

Ich würde für solche Untersuchungen einfach die Hälfte dieser Impedanz
in allen 3 Leitern vorsehen.

von 888 (Gast)


Lesenswert?

P. S. schrieb:

> L und N hätte ich jetzt einfach der Spannungsquelle zugeordnet und das
> GND Potential auf N gelegt. Aber wie verfahre ich mit dem Schutzleiter?

Den verbindest Du mit N. Wie im richtigen Leben auch.

Damit bei der Simulation was sinnvolles rauskommt, kannst Du das Netz 
natürlich nicht als ideale Spannungsquelle modellieren. Das beschreibt 
man besser durch eine Netznachbildung, also so eine Schaltung: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Schwarzbeck_block_diagram_LISN.gif

von P. (0xff)


Lesenswert?

Bernd schrieb:
> P. S. schrieb:
>> Aber wie verfahre ich mit dem Schutzleiter?
> Das hängt von der Netzform ab.
> Ich hätte mich am TN-C-S-System orientiert:
> https://de.wikipedia.org/wiki/TN-System#TN-C-S-System

Soul E. schrieb:
> Den verbindest Du mit N. Wie im richtigen Leben auch.

Vielleicht habe ich auch einen Denkfehler, aber wenn ich N und PE in 
LTspice stumpf miteinander verbinde werden beide doch als ein Potential 
gesehen und somit würde auf dem PE ja nicht nur der vom Y-Kondensator 
abgeleitete Störstrom, sondern auch der Strom der Schaltung dahinter 
fließen? Das wäre ja im "echten" Leben nicht der Fall.

Soul E. schrieb:
> Damit bei der Simulation was sinnvolles rauskommt, kannst Du das Netz
> natürlich nicht als ideale Spannungsquelle modellieren. Das beschreibt
> man besser durch eine Netznachbildung, also so eine Schaltung:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Schwarzbeck_block_diagram_LISN.gif

Bei der Netznachbildung wären N und PE ja auch zusammen auf einem 
Potential. Das ändert nichts an meiner oben beschriebenen Denkweise.

Elektrofan schrieb:
> Als "Ersatzimpedanz" für's 230/400V-Niederspannungsnetz wurde mal eine
> Reihenschaltung aus (0,25+j0,25)Ohm je Phase vorgeschlagen
> (Werte aus meiner Erinnerung;
> die Induktivität wäre dann also 0,8 mH).
>
> Ich würde für solche Untersuchungen einfach die Hälfte dieser Impedanz
> in allen 3 Leitern vorsehen.

Das wäre ein Versuch wert und leuchtet mir auch ein. Die Werte sind aber 
wahrscheinlich eher als Erfahrungswerte anzusehen oder?

von Simulant (Gast)


Lesenswert?

P. S. schrieb:
> und somit würde auf dem PE ja nicht nur der vom Y-Kondensator
> abgeleitete Störstrom, sondern auch der Strom der Schaltung dahinter
> fließen?

Was meinst du?

Du modellierst das so wie es auch in der Hardware realisiert ist: den 
Laststromkreis schliesst du zwischen L und N. Es fliesst kein Laststrom 
über PE zurück.

von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

> Die Werte sind aber
> wahrscheinlich eher als Erfahrungswerte anzusehen oder?

Hatte ich mal irgendwo gelesen (ETZ-Elektrotechnische Zeitung?);
bei uns kommt der ohmsche Anteil in etwa hin.

von Walter (Gast)


Lesenswert?

Soul E. schrieb:
> Den verbindest Du mit N. Wie im richtigen Leben auch.

Wo wird denn der Schutzleiter mit PE verbunden? im Hausnetzt herrschen 
zwischen Schutzleiter und N unterschiedliche Potentiale, sonst bräuchte 
man kein PE.

von 888 (Gast)


Lesenswert?

P. S. schrieb:

> Bei der Netznachbildung wären N und PE ja auch zusammen auf einem
> Potential. Das ändert nichts an meiner oben beschriebenen Denkweise.

Du musst natürlich die Impedanz jedes der drei Leiter einzeln 
modellieren. Oder PE als Bezug ansehen, wie bei EMV, und nur für L und N 
die Impedanzen einbauen.

von 888 (Gast)


Lesenswert?

Walter schrieb:
> Soul E. schrieb:
>> Den verbindest Du mit N. Wie im richtigen Leben auch.
>
> Wo wird denn der Schutzleiter mit PE verbunden? im Hausnetzt herrschen
> zwischen Schutzleiter und N unterschiedliche Potentiale, sonst bräuchte
> man kein PE.

Geh mal in den Keller und guck wo das Kabel von den Stadtwerken ankommt. 
Da gibt es noch keinen PE, das hat nur vier Adern. Die Aufteilung auf PE 
und N erfolgt erst an einer Sammelschiene ("Potentialausgleichschiene") 
im Haus.

von Minuspol (Gast)


Lesenswert?

Soul E. schrieb:
> Die Aufteilung auf PE und N erfolgt erst an einer Sammelschiene
> ("Potentialausgleichschiene") im Haus.

Das bedeutet aber nicht, dass sie anderenorts in der 
Potentialbetrachtung auf gleichem Potential sind. Darum muss man die 
Impedanz der Leitungswege berücksichtigen. Darum geht es doch hier. PE 
ist in der Wechselstrombetrachtung nicht N gleich, auch wenn sie 
irgendwo zusammengeschlossen sind

von 888 (Gast)


Lesenswert?

Minuspol schrieb:

> Das bedeutet aber nicht, dass sie anderenorts in der
> Potentialbetrachtung auf gleichem Potential sind. Darum muss man die
> Impedanz der Leitungswege berücksichtigen. Darum geht es doch hier. PE
> ist in der Wechselstrombetrachtung nicht N gleich, auch wenn sie
> irgendwo zusammengeschlossen sind

Exakt deswegen soll der TO die Netznachbildungen einfügen. Eine 
Modellierung als ideale Spannungsquelle und verlustlose Leitung reicht 
nicht, man muss die Impedanzen des Netzes berücksichtigen. Für L, N und 
ggf auch PE. Die standardisiert nachzubilden ist Aufgabe einer 
Netznachbildung.

von Benj (Gast)


Lesenswert?

Ist bei einer standardisierten Netznachbildung die Impedanz eigentlich 
frequenzabhängig? Weil im echten Netz ist sie das.

von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

> Ist bei einer standardisierten Netznachbildung die Impedanz
> eigentlich frequenzabhängig?

Kommt darauf an, wie der "Standard" ist.

Wenn bei dem betreffenden Standard (wie üblich, s.o.)
bereits eine Induktivität "eingebaut" ist, hat man schon mal was.

Will man Effekte bei höheren Frequenzen (z.B. >10 kHz)
betrachten, kann/muss ggf. auch Kabelkapazitäten (Erdkabel!)
mit berücksichtigen.

von Walter (Gast)


Lesenswert?

Benj schrieb:
> Ist bei einer standardisierten Netznachbildung die Impedanz eigentlich
> frequenzabhängig?

Auch bei einer nicht standardisierten.
Eine Impedanz (R + jX) ist per Definition immer frequenzabhängig. Sobald 
Reaktanzen im Spiel sind, ist Z immer eine Funktion der Freqzenz.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.